分子模拟周刊:第 18 期

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刊首语

劳动节和青年节相差不几天, 每年的这个时候都会合并为一个大的假期.

当我曾是青年的时候, 我没有劳动节, 也没有青年节.

当我已经不再青年的时候, 我还是没有劳动节, 更没有青年节.

可每年这种时候, 我总会想起我的祖辈父辈, 觉得他们才是实实在在的劳动人民. 他们劳作了一生, 从小到老. 他们清楚劳作的辛苦, 并不觉得这是好的事情, 所以想尽办法让我远离劳作.

父母一生操劳, 年轻时不得停歇. 现今他们都已年过古稀, 无法下地劳作, 却也不愿停歇. 我常劝他们, 他们只是说, 做惯了, 老闲着也不行, 总得找点事做. 他们定是要做到再也不能的那一天吧, 就像我的祖父. 他操劳过度, 一场大病之后终于无法再继续劳作了. 他伤心地大哭, 不知道到底该怎样继续生活下去. 因为在他的意识中, 活着就要劳作, 颇有些佛家一日不作, 则一日不食的意味.

我常以戏谑的口吻说自己是农民, 但真实却占了一半. 我继存了祖辈父辈的小农意识, 谨小慎微, 安土重迁, 小富即安. 这一点甚至连母亲都经常笑话我. 我生了一双适合做农活的手, 粗短厚实, 青筋暴起, 原本就不适合做细致的活, 就连敲键盘都太过拙笨, 而这却成了我当前的主业.

我从高中开始就没有再真正地参与家里的劳作了. 我确是穿梭过更多的距离, 见识过所谓的更大的世界, 却也因此沾染了市侩的习气, 不时以劳作为苦, 妄想不劳而获, 尽管心里总不能坦然. 对比我的祖辈父辈, 我心存惭愧.

在我的故乡, 父亲那一代算是最后一代传统农民了, 而我这一代可能是最后一代仍然对土地存有很深感情的一代, 虽然我已经不再属于那里了.

一个时代的挽歌已经响起, 终将落幕.

资源工具

1. trr2all: trr轨迹文件转换

在以前一篇文章使用GROMACS计算红外光谱中, 使用bash脚本进行trr轨迹文件的转换. 对于大体系, 脚本实现很慢, 涉及的中间文件也很大. 所以我将以前的一些trr读取代码重新整理了一下, 增添了一些功能, 做成一个比较通用的程序. 目前主要是用于输出需要的速度和力, 以及根据需要改变速度的值. 如果需要转换成其他文件格式, 也很容易扩展.

2. polymatic: 聚合物交联

模拟聚合物单体交联的perl脚本, 基于LAMPPS的实现, 没法直接用于GROMACS. 据使用者的说法, 速度慢, 最后交联结果有时不稳定, 很难达到90%以上, 并且有一些参数的设置很麻烦. 但程序的实现思路可以参考.

3. Computational Polymer Physics

电子书, 涉及聚合物模拟的各种方法, 大多数方法都给出了matlab代码, 比较实用.

4. DeepL: 机器翻译

早就知道这个机器翻译网站, 据说效果很好, 但一直没有试用. 这些天看到网上有人开始推荐, 所以花了点时间将其添加到我的翻译工具中了, 这样可以在实际中看看效果到底如何.

下面是 人民日报 的人工翻译, 可以对比一下:

Ten questions the US needs to offer clear answers to the world

  1. Regarding the restarted avian influenza virus modification experiment last year, why does the US release no more updates?
  2. The United States Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID) was previously closed.What is the truth behind ?
  3. The US Department of Health and Human Services ran a scenario last year that was similar to the COVID-19 outbreak. Is this just a coincidence?
  4. US intelligence officials warned of coronavirus crisis as early as last November. Why the warning was ignored?
  5. Among the reported influenza deaths in the US, can the US clarify how many cases are actually infected with COVID-19?
  6. When did the novel coronavirus first appear in the US? Did community transmission of the coronavirus start sooner than it was reported?
  7. How did the US get the virus strains so soon to start the first human testing of a vaccine against COVID-19?
  8. Why did the US government keep downplaying the pandemic while its officials privately dumped stocks?
  9. Why are US experts not allowed to discuss COVID-19 in public?
  10. What research is being done in the US overseas biological laboratories? Why does the US keep tight-lipped about it?

5. 群文件/专著教材

把群友上传, 我以前收集的一些书籍整理了一下. 目前暂分为编程, 材料, 计算机, 量化, 模拟, 生物, 药物, 杂类几个类别, 每个类别下连续编号. 目前模拟类的书籍最多, 编号顺序也是我推荐的入门顺序.

论文采风

学艺术和建筑的, 经常要外出采风和写生. 做科研的也同样需要, 只不过换成了阅读文献和查看问题. 阅读别人的论文其实就是采风, 而尝试解决别人提出的问题, 就是写生了.

1. Polymatic: a generalized simulated polymerization algorithm for amorphous polymers

polymatic的相关论文.

2. New Method for the Statistical Computation of Polymer Dimensions

一种模拟聚合物构型的方法, 基于增强采样的思想, 上面的 Computational Polymer Physics 中有matlab的实现代码.

3. HBP Builder: A Tool to Generate Hyperbranched Polymers and Hyperbranched Multi-Arm Copolymers for Coarse-grained and Fully Atomistic Molecular Simulations

一个可用于构建聚合物的工具, 比较新.

4. Effects of Reactivity Ratios on Network Topology and Thermomechanical Properties in Vinyl Ester/Styrene Thermosets: Molecular Dynamics Simulations

聚合物交联的文章, 使用自己的代码实现, 基于GROMACS.

5. Markov model-based polymer assembly from force field-parameterized building blocks

使用片段方法构建聚合物的拓扑. 先将聚合物划分为一些片段, 获得每个片段的力场参数, 然后综合起来, 得到整个聚合物的拓扑.

6. MolMod – an open access database of force fields for molecular simulations of fluids

一个数据库, 收集了用于模拟小分子流体的力场, 支持LAMMPS和GROMACS格式. 如果需要做小分子流体的模拟, 可以找找其中有没有需要的力场文件.

7. MkVsites: A tool for creating GROMACS virtual sites parameters to increase performance in all-atom molecular dynamics simulations

比较通用的创建虚拟位点的方法, 用于GROMACS.

问题写生

groamcs怎么从盒子中每隔一定时间随机取走100个溶剂分子呢。如何做这样的非平衡md呀

gmx没法这样做, 因为拓扑在运行过程中不会改变, 要达到目的必须改源码或者分段模拟, 也可以换用支持这种操作的程序. 分段模拟的方法可以参考实时改变GROMACS拓扑的分段模拟方法.

这种结构的氧化石墨烯有什么建模工具能制作吗? 用在线创建工具尝试了多次,当弧度类似于文献的时候,C-C键就断掉了,不知道该如何解决.

那个石墨烯在线工具只能做平面的构型, 你的构型是弯曲的, 没法用它做. 但你可以先做出平面的, 然后弯曲成需要的形状. 用弧坐标或者极坐标映射,然后转到直角坐标, 这样可以映射任意形状而保证键长基本不变

自己写代码可以弯曲, 但我怀疑你搞不定, 参考曲线的变形.

或者, 你可以建好平面的, 造出top, 然后把边缘的原子调整到需要的位置, 冻结住, 跑下md, 如果力场合适的话, 构型自然会弯曲成合适的形状.

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